计算机通信网络之路由选择与网络拥塞控制

2013-11-071路由选择与网络拥塞控制本章掌握重点：

网络层的主要功能和提供的服务；

路由选择和流量控制思想；2013-11-0721

概述ISO

定义网络层为一个网络连接的两个传输层实体间交换网络服务数据单元提供功能和规程的方法，它使传输层实体看不到下面资源的使用情况。网络层是处理端到端传输的最低层。网络层要解决的关键问题:了解通信子网的拓扑结构，选择路由;另一个需要解决的问题是网络的拥塞控制.2013-11-073概述1.1

网络层的任务(1)通信子网的拓扑结构(2)路由选择方法(3)流量和拥塞控制(4)网络互连OSI标准集中于网络层提供给传输层的功能和服务，以及网络层与传输层及数据链路层的接口。2013-11-074网络层概述1.2

向传输层提供的服务面向连接的服务:将复杂的功能放在网络层(通信子网)

无连接服务:将复杂的功能放在传输层通信子网提供的服务（面向连接或无连接）与通信子网结构（虚电路或数据报）没有必然联系。2013-11-075网络服务面向连接方式包括连接建立、数据传送及连接释放三个阶段。一条连接由下列方面规定：(1)由端系统与一个网络或几个网络之间三方或多方一致同意而建立的一条路径。(2)协商确定的参数值和任选项(Options)；(3)连接标识（例如虚电路号）；(4)指定连续的数据单元之间逻辑关系、排序和控制的有关上下文内容。无连接方式不在端系统之间建立这类关系，所需要的仅是通信实体之间的关联。2013-11-076服务原语服务原语是层服务用户和服务提供者之间的一种抽象且与实现无关的交互，服务原语不必直接与协议要素相关。服务原语可分为请求、指示、响应和证实四种类型。7面向连接服务原语端系统A传输层网络层通信媒介（数据链路层）端系统B网络层传输层N_RequestN_Indication

N_Response时间

2013-11-07N_Confirm

OSI网络层服务原语的使用示例2013-11-078

阶段连接建立数据传输连接拆除

服务连接建立

原语N_Connect.RequestN_Connect.IndicationN_Connect.ResponseN_Connect.Confirm可选服务接收确认

加速数据

传输

原语N_DataAcknowledge.RequestN_DataAcknowledge.IndicationN_ExpeditedData.RequestN_ExpeditedData.Indication数据传输重

建连接释放

N_Data.Request

N_Data.IndicationN_Reset.RequestN_Reset.IndicationN_Reset.ResponseN_Reset.ConfirmN_Disconnect.RequestN_Disconnect.Indication

表6-1

面向连接的服务及原语与面向连接的服务有关的原语有六种2013-11-079无连接服务原语N_Unitdata服务不提供差错控制，也不提供流量控制、分组重新排序及其它的控制N_Unitdata.request(源地址，目的地址，QoS，用户数据)N_Unitdata.indication(源地址，目的地址，QoS，用户数据)还有3条属于正式标准的附件中的服务原语：N_Facility.request(QoS)N_Facility.indication(目的地址，QoS，原因)N_Report.indication(目的地址，QoS，原因)建连时延建立网络连接所需要的时间建连失败概率建立网络连接失败次数与尝试次数之比吞吐量单位时间内传送的数据量转换时延从发送请求原语至目的端，到接收指示原语所需要的时间残留误差率通过网络服务边界仍有出错、丢失、重复数据占传送数据总数的比例传送失败概率传送失败数占传送尝试总数的比例连接恢复力在网络连接过程中，服务提供者激活释放和复位的概率拆连时延从发起连接拆除请求至成功释放所需要的时间拆连失败概率未成功拆除连接次数与尝试次数之比连接保护能力网络服务提供者试图防止对用户数据的未授权操作的程度连接优先权考虑网络连接及其数据的相对重要性最大开销网络服务的开销范围2013-11-0710面向连接的服务质量转换时延从发出N_Unitdata请求至响应所需要的时间接入保护防止对网络服务用户信息的非法监测和操纵开销决定性因素确定对数据选择路由所需要的开销残留误差率某数据单元发生丢失、重复或误传的可能性优先权数据单元之间的相对重要性源路由指定数据传向目的地的路径2013-11-0711无连接的服务质量比较项目数据报子网虚电路子网初始建立连接不需要需要地址每个分组都含有完整的源地址和目的地址每个分组含有一个短的虚电路号，目的站地址仅在连接建立阶段使用状态信息子网不存储状态信息已建立的虚电路占用子网路由表空间路由选择每个分组独立选择虚电路一建立，路由就已确定，所有分组都经过此路径分组的顺序到达目的站时可能不按发送顺序总是按发送顺序到达目的站节点故障影响除节点崩溃时会丢失分组外，无其他影响所有经过失效设备的虚电路都会被终止差错处理由主机承担对主机透明（由通信子网承担）拥塞控制由主机负责，较难实现由通信子网负责，若每条虚电路分配有足够的缓冲区，则容易控制功能复杂性部分在传输层在网络层适用方式面向连接和无连接服务面向连接服务2013-11-07121.3

网络层的内部结构2013-11-0713网络层概述虚电路（virtual

circuit）在发送第一个数据包之前要进行连接的建立,一般等待时间为RTT.

连接请求包含完整的目的地地址,但每个数据包只携带

很小的VC标识,因此每个包的开销很小.

如果连接的链路或交换机故障,连接将被中断,必须建

立一个新的连接.

连接建立为预留资源提供了支持.数据报（datagram）没有连接建立阶段每个包包含完整的目的地址每个包独立地被转发转发表由路由协议动态生成2013-11-0714服务与子网类型不同组合2013-11-0715小结网络层的地位位于数据链路层和传输层之间，使用数据链路层提供的服务，为传输层提供服务；通信子网的最高层；处理端到端传输的最低层。网络层的作用屏蔽各种不同类型网络之间的差异，实现互连了解通信子网的拓扑结构，选择路由，实现报文的网络传输网络层的两种实现方式

——

数据报和虚电路都属于分组交换，采用存储转发机制。数据报(datagram)：每个分组被单独路由，分组带有全网唯一的地址虚电路(virtual

circuit)：先在源端和目的端之间建立一条虚电路，所有分组沿虚电路按次序存储转发，最后拆除虚电路。在虚电路中，每个分组无须进行路径选择。网络层提供的服务面向连接的服务和无连接的服务。2013-11-07162

路由选择算法路由选择的定义指的是在分布式分组交换网中每个节点具有自动选择传送分组到达目的地的最佳路径的能力,就是说节点设备要根据一定的原则通过计算来确定每一分组发往宿端的最佳输出路径.2.1

关于路由选择(1)能正确、迅速、合理地传送报文信息；(2)能适应网络内节点或链路故障而引起的拓扑变化，使报文在故障条件下一般仍能到达终点。(3)能适应网络流量的变化，使各通路的流量均匀，整个网络的通信设备负荷平衡，充分发挥效率；(4)算法尽量简单，以减少网络开销。2013-11-0717提交的负荷吞吐量流量控制路由选择时延1.

路由选择与流量控制的关系

时延

被拒绝的负荷路由选择和流量控制之间的交互作用182.

路由选择算法的分类

分类决策地点决策时间性能准则网络信息源（与路由选择有关的信息）路选策略

2013-11-07

要素每一节点（分布式）中央节点（集中式）源节点节点子集分组（数据报）会话（虚电路）链路数设施代价时延吞吐量无本地相邻节点路径上的节点所有节点静态——简单类算法自适应2013-11-07193.

对路由选择算法的要求

正确性:确保分组从源节点传送到目的节点；

简单性:实现方便，软硬件开销小；

自适应性,也称健壮性:算法能够适应业务量和网

络拓扑的变化

稳定性:能长时间无故障运行;

公平性:每个节点都有机会传送信息;

最优性:尽量选取"好的"路由4.

路由选择的实现——路由表节点1上的路由表节点4上的路由表目的节点23456目的节点356下一个节点22442下一个节点355路由算法路由选择的实现-路由表

2

3

1

6

4

5

2013-11-07如：路径选择的原则是使到达目的节点的链路(hops)数最少,当存在2条以上的最少链路的路径时,则可以选择其中一条.路由表对每个目的节点指出分组应该发向的下一个节点.

20节点1上的路由表入虚电路(-,-)(-,-)(-,-)(2,1)(4,2)(4,4)出虚电路(2,1)(4,2)(4,4)(-,-)(-,-)(-,-)节点4上的路由表入虚电路(1,2)(1,4)(3,5)(5,4)出虚电路(5,4)(3,5)(1,4)(1,2)2013-11-0721路由算法虚电路使用的路由表

路由表中使用的是虚电路号而不是目的节点输入虚电路,(X,n)表示前一个节点X和虚电路号;输出虚电路,(X,n)表示后一个节点X和虚电路号;(-,-)表示虚电路在这个节点上起始和或终止.2013-11-0722汇集树（sink

tree）

从所有的源节点到一个给定的目的节点的最优路由的集

合形成了一个以目的节点为根的树，称为汇集树；2013-11-07232.2

简单路由选择算法1.

随机路由选择2.

洪泛式路由选择3.

固定式路由选择绝对固定式路由选择迂回式路由选择2013-11-0724静态路由算法

随机路由选择:是由收到分组的节点随机地选择一

个出口转发出去。缺点也是十分明显的，可能造

成某些分组长期在通信子网中转，到达不了目的

节点。

洪泛算法（Flooding）:

又分为完全扩散和选择扩散两种

基本思想:把收到的每一个包，向除了该包到来的线路

外的所有输出线路发送。

主要问题:洪泛要产生大量重复包。

解决措施:每个包头包含站点计数器，每经过一站计数

器减1，为0时则丢弃该包；2013-11-0725

扩散法（flooding）不计算路径，有路就走1542911

73

532863

6如从5出发到4：数据包从51,2；23,6；36,4；63,7；74要解决的问题：数据包重复到达某一节点，如3，62013-11-0726

扩散法（续）解决方法

在数据包头设一计数器初值，每经过一个节

点自动减1，计数值为0

时，丢弃该数据包

在每个节点上建立登记表，则数据包再次经

过时丢弃

缺点：重复数据包多，浪费带宽

优点：可靠性高，路径最短，常用于军事2013-11-0727静态路由算法

固定式路由选择

固定式单路由算法(绝对固定式路由选择):每个节点都有一张人工

计算得到的固定路由表，它给出了子网中每个节点作为目的节点

时，分组对应的转发出口的对应关系。每收到一个分组，去查表

中目的节点，找出相应的转发出口。优点是简单、实现方便，可

选择正常情况下的最佳路由。缺点是路由表不能联机修改，不能

适应网络的业务量及拓扑变化。

固定式多路由算法（迂回式路由选择）:固定式多路由算法是任何

一对节点之间有多条可选路由。一旦最佳的路由不通，或负荷过

大，就可以选择第二、第三条路由。实现方法是每个节点装有一

张路由表，对应每个目的节点，给出最佳、次佳、再次佳……的

后继节点和权数。缺点是路由表不能联机修改。2013-11-07282.3

动态路由选择自适应路由选择方法是从路径和时延两方面考虑的1.

孤立的自适应路由算法2.

分布式自适应路由选择2013-11-0729(1)孤立的自适应路由算法选择路由时，仅仅孤立地依据本节点自身的当前运行状态（流量和排队）信息来决定路由，而与网络其他各节点的状态无关。这种算法比较简单，但是它的适应能力也有限。因为它不能适应网络各节点或链路状态的变化。最短排队等待法

（“热土豆”法）最短排队加偏法考虑了本节点排队状态和网络拓扑两种因素2013-11-0730一般，孤立法路由选择要求节点必须具备：1.2.3.4.一张预置于本节点的固定式路由表；本节点各输出链路的目前状态（通或断）；本节点等待发送的各链路排队长度；进行路由运算的选路程序。2013-11-0731······输出队列节点

N

·输入缓冲器·输出缓冲器

·NPL网采用的分叉路由选择法

第一路径（权3）B类第二路径（权1）图6-12

NPL网依据权重值的路由选择2013-11-0732(2)分布式自适应路由选择分布式路由选择法在现行网络中用的最多。距离矢量路由算法状态链路路由算法特点是：在网络相邻节点之间，每经过一定时间相互交换一次状态信息，各节点根据相邻节点送来的状态信息来修改自己的路由表。虽然每次修改只能反映相邻节点的状态变化，但是经过n次修改即可反映出第n级相邻节点的状态改变。所以分布式路由选择可以适应整个网络的状态变化，只是附近节点处的状态较快得到反映，远处节点的状态较慢得到反映。you

are

here

Highway

B33Which

is

the

best

way

toLittleton?

Littleton180

miles

Littleton206

milesLittleton

74

miles

2013-11-07Highway

E81

miles

Littleton159

miles

Highway

A

31

milesHighway

D112

miles

22

miles

Highway

C,

4

miles

Littleton319

miles最短路径的含义最短路径问题是图论中的一个经典问题，是指在一个带权图的两个顶点之间找出一条具有最小权的路径。路径度量的一种方法是计算站点数量或经过的链路条数。另一种度量是以公里为单位的地理距离，路径的权重是长度。在大多数情况下，链路的度量可以是距离、信道带宽、平均业务量、通信费用、队列平均长度、测量的时延和其它一些因素的函数而计算出来。2013-11-0734最短路径的一般性质a.

最短路径(A,B)上的某一段(Na,Nb)亦为最短路径。b.

最短路径(A,B)被中间节点X分割成两段，则两段路径(A,X)和(X,B)分别都是最短路径计算最短路径的经典算法-Dijkstra算法（图：p227）2013-11-0735距离矢量路由算法距离矢量（Distance

Vector）算法的基本工作原理是每个路由器维护一张矢量表，表中列出了到每个目的地已知的最佳距离和路径。通过在相邻路由器之间交换信息来更新表的信息。2013-11-0736To通过A通过I通过H通过KA0242021B12363128C25181936D4027824E1473022F23201940G1831631H1720019I2101422J911710K2422220L293399J到A延时为8J到I延时为10J到H延时为12J到K延时为6线路8A20A28I20H17I30I18H12H10I0-6K15K节点J的新路由表2013-11-0737J重新估计的延时注意：AI为21；IA为24因为：往和返的信道流量不一定相同，节点A和I也并非在同一时刻测得，且线路状态是动态变化的

所谓节点即路由器

当前节点为JEAIHDLC

GKBFJD-V算法的路由表更新状态链路路由算法链路状态（link

state）算法，与距离矢量算法不同，它是一种全局的路由选择算法，算法的输入是网络拓扑图。每个节点将链路状态包向网络中所有其他的节点广播。链路状态包包括节点的身份和它到相邻节点的代价信息。最后的结果是所有的节点都具有同样的网络拓扑图。获得了网络拓扑图之后，每个节点就可以计算路由路径了2013-11-0738ACBDCCDDE-FFA-BBCCDBECFCA-BBCCDBEBFBAABAC-DDEEFE39面向无连接服务的实现（数据报子网）路由器A按左边的路由表运行，后来发现如到E和F应该走B才更好，于是更新路

由表2013-11-07ABCDERouterCarrier’s

equipmentLANH1Process

P1

PacketProcess

P1

H2

F1A的路由表E的路由表C的路由表数据报子网中分组的寻径C1C3出口A1A3入口C1C2入口H11H32入口E1E2出口F1F2出口40H1和H2已建立了1#连接H3要和H2建立连接只能是2#

2013-11-07A的路由表虚电路子网中分组的寻径ABCDERouterCarrier’s

equipmentLANH1Process

P1

PacketProcess

P1

H2

F1H3

面向连接服务的实现（虚电路子网）Process

P3C的路由表E的路由表2013-11-073

网络流量控制3.1

流量控制的作用吞吐量

理想情况

有流控

无流控

死锁

拥塞区吞吐量增大将发生拥塞•网络资源包括网络节点内的信息缓冲

器、节点处理器、

输入/输出链路等。

•无限制的信息流进

入网络会导致拥塞。

•当报文在网络中经负载

历了比所期望的时

延更长的时间时，

就认为网络产生了

拥塞。

412013-11-0742造成网络拥塞的因素缓冲器容量不够从多个输入端到达同一节点的分组要求同一条输出链路时，就形成分组排队。若缓冲器容量不够，则造成分组丢失。在某种程度上增加缓冲器容量会有所帮助但有人研究发现，如果路由器增加为无限大的缓冲，拥塞会更严重，而不是缓解。因为当分组到达队列的前面时，它已经超时，一个重复的分组又重新进入队列，因而增加了到目的地所有线路的负载。处理器速度太低，或者链路带宽不够升级其中之一而非全部稍有好处，但往往只是把瓶颈转移到系统中别的地方。事实上，问题往往是由于系统各部分之间的不平衡而造成的。2013-11-07432013-11-0744拥塞控制和流量控制的关系拥塞控制必须使得通信子网能够传送所有待传送的数据，它是一个全局性的问题，涉及到所有主机、路由器、路由器中的存储转发处理的行为。流量控制是与某发送者和某接收者之间的点到点的业务量有关。它的任务是确保一个快速的发送者不能以比接收者能承受的速率更高的速度传输数据。简单的说，流量控制是防止网络拥塞的一种机制。2013-11-07452013-11-0746流量控制的主要功能防止由于网络和用户过载而产生的吞吐量降低及响应时间增长避免死锁在用户之间合理分配资源网络及其用户之间的速率匹配要求n条链路的用户：1单元/秒

n条链路，每条容量1单元/秒n个要求一条链路的用户：1单元/秒链路资源的分配举例47DTEDTEDCEDCE节点节点链路级入网级入网级3.2

流量控制所经历的层次

传输级

入口到出口级

虚电路级2013-11-07虚电路级

虚电路级五种不同级别的流量控制2013-11-0748流量控制和缓冲策略流量控制是发送方和接收方之间的传输速率上的匹配，为使没有得到确认的PDU在超时后的重发，通常必须在缓冲区中暂存在数据链路层，实现的是点对点的通信，双方缓冲区的大小根据滑动窗口协议而定而传输层实现的是端到端的通信，某一时刻，一台主机可能同时与多台主机建立了连接，多个连接必须有多组缓冲区，所以缓冲区的动态分配和管理策略与数据链路层相比较要复杂得多49流量控制和缓冲策略举例TPDU序号主机A消息主机B注释123<请求8个缓冲区><ack=15,buf=4

><seq=0,data=m0>A想要8个缓冲区B只有4个缓冲区A发送了m0，A剩下3个缓冲区

4

5

6

7

8

9101112131415<seq=1,data=m1><seq=2,data=m2><ack=1,buf=3><seq=3,data=m3><seq=4,data=m4><seq=2,data=m2><ack=4,buf=0><ack=4,buf=1><ack=4,buf=2><seq=5,data=m5><seq=6,data=m6><ack=6,buf=0>A发送了m1，A剩下2个缓冲区A发送了m2，A剩下1个缓冲区B确认了m0,m1，并剩下3个缓冲区A发送了m3，A剩下1个缓冲区A发送了m4后剩下0个缓冲区，暂停m2超时A重发m2，A剩下0个缓冲区B确认了m4，并剩下0个缓冲区B确认了m4，并剩下1个缓冲区B确认了m4，B有了2个缓冲区A发送了m5，A剩下1个缓冲区A发送了m6后剩下0个缓冲区，暂停B确认了m6，并剩下0个缓冲区

162013-11-07B确认了m6，并剩下4个缓冲区B没有收

到m2A没有收

到ACK

可能导

致死锁

表示上交了1个<ack=6,buf=4>

动态缓冲区分配2013-11-07503.4

流量整形技术流量整形提供了一种机制来控制发送到网络上的通信量的大小以及流量的发送速率。基于这种理由，流量整形需要在网络的边沿实现以便控制进入网络的流量。流量整形存在两种主要的算法：漏桶算法（leaky

bucket

algorithm）和令牌漏桶算法（token

bucket

algorithm）。与之相比，TCP滑动窗口协议只是限制一次传送数据的数量，而不是传送的速率。2013-11-0751主机网未整形的流量漏桶算法的工作示意图

包含漏桶的接口整形后的流量

络

图

6-22

漏桶算法这种策略相当于将非平稳的分组流变成了一个平稳的分组流，从而平滑了数据分组的突发性。漏桶算法是网络世界中流量整形或速率限制时经常使用的一种算法，该算法首先由Turner(1986)提出来。令牌漏桶算法漏桶算法总是使输出模式保持一个固定的平均速率，而不管突发业务流的大小。通常在应用环境中，希望当突发业务到来时，输出可以相应的加快一些，使得输出业务流具有一定的突发性。因此对漏桶算法进行改进，提出了令牌漏桶算法。在令牌漏桶算法中，漏桶中保留的不是数据分组，而是令牌。系统每隔∆T个时间单位产生一个令牌，送入漏桶中。当漏桶满时，产生的新令牌将被丢弃。对于数据分组来说，只有获得了令牌才可以发送。当有多个分组要发送，可以根据获取的令牌数决定一次可发送的分组数，从而使漏桶的输出具有一定的突发性。2013-11-0752b2013-11-0753输入包输出包令牌漏桶算法的概念模型

r

令牌数/秒

删除令牌

图

6-23

令牌漏桶算法的概念模型漏桶算法能够强行限制数据的传输速率，而令牌漏桶算法能够在限制数据的平均传输速率的同时还允许某种程度的突发传输。4

网络拥塞控制总的来说，网络产生拥塞的原因是需求大于供给，也就是端系统提供给网络的负载大于网络资源容量和处理能力，表现为数据报延时、丢弃概率增加、上层应用性能下降等。通常产生拥塞的直接原因有以下三点：(1)存储空间不足(2)带宽容量不足(3)处理器处理速度慢2013-11-0754量络网络性能和网络负载的关系当网络的负载较小时，吞吐量和负载呈线性关系；当负载达到膝点（knee

point)之后，随着负载的继续增加，吞吐量的增量变化很小；当负载超过了崖点（cliff

point)之后，吞吐量却急剧下降。2013-11-0755网吞吐膝点

数据业务

分组丢失崖点语音、视频业务分组丢

失

负载

图6-28

网络负载与吞吐量的关系曲线通常将膝点附近称为拥塞避免区，膝点和崖点间的区域成为拥塞恢复区，而崖点之后的区域称为拥塞崩溃区。轻度拥塞重度拥塞无拥塞2013-11-0756拥塞对延迟的影响无拥塞轻度拥塞严重拥塞时延

发送的分组储存-转发死锁（Store-and-Forward

Deadlock）在最坏情况下，拥塞变得十分严重以致线路上没有了通信。图7

-

1

6说明了这个问题。A、B和C三个节点的缓冲区都满了，不能再接受更多的分组。。换句话说，A等待B清空缓冲区，B等待C清空缓冲区，而C则等待A清空缓冲区。这种所有节点都等待一件不会发生的事件的情形，称为死锁（D

e

a

dl

o

c

k，也称为死结或闭锁）。

2013-11-07A的分组都是发往B的，而B由于缓冲区满了而不能接收任何分组。这样，

A要等到B发送掉一些分组，释放出缓冲空间后，才能发送。B的分组是送往C的，而C的缓冲区也满了。C的分组是送往A的，而A的缓冲区同样客满

57重装死锁（Reassembly

Deadlock）节点让来自于不同源节点（

A和B）的输入分组使用公共缓冲区。它还对从A和B来的输入分组使用选择性重传的滑动窗口协议进行控制。然后，接收器在将它们发往主机前将它们重新装配。

2013-11-07A和B都发送了它们的分组0，而且都还未到达。然而，A和B后续发送的分组1～3都到达了。假设，如果缓冲区已满，节点无法接收更多的分组。由于两边都缺分组0，节点无法将它们重装，从而无法将它们投送给主机。此外，即使分组0到达了，节点也不会接收它们。

582013-11-0759处理拥塞的控制方法（1）分组删除(Packet

Elimination)如果一个节点上出现分组的过度聚集就丢弃其中一部分。这减少了等待传输的分组数量，降低了网络的负荷。当然，缺点是被丢弃的分组无法到达目的地。发送节点的协议最终会得知哪几个分组没有到达目的地并将它们重发。删除分组的行为听起来很激进，但是如果拥塞只是零星的，网络协议会妥善处理，只有一些运气不好的用户的分组会受到最小限度的毁坏。2013-11-0760处理拥塞的控制方法（2）流量控制(Flow

Control)流量控制协议用来控制要发送的分组的数量。然而，这并不是一种真正的拥塞控制方法。问题在于，流量控制只限制了两点间的分组数量，然而拥塞通常是由于来自多个源的分组涌入一个节点所造成。因此，即使节点控制了它们发送的分组数量，如果有太多节点发送分组，拥塞仍会出现。2013-11-0761处理拥塞的控制方法（3）缓冲分配(

Buffer

Allocation)

这种方法能用于虚电路技术中。虚电路是网络节点间建立起的路径，它在任何数据分组真正发送前被确定。一旦建立了路径，那条路径上的节点的协议会为此虚电路特别预留缓冲区。当其他要建立虚电路的请求到达此节点，它在没有缓冲区的情况下会拒绝申请。然后，网络协议会为电路另辟蹊径，或通知源节点虚电路申请被拒绝。2013-11-0762处理拥塞的控制方法（4）抑制分组(Choke

Packet)这种方法提供了一种更动态的方式来处理拥塞。每个节点监控它的输出链路中的活动，记录每条链路的使用情况。如果线路的使用率低，则拥塞的危险小。线路的使用率不断增长，则表示大量的分组正在被发送。如果任何一条链路的使用率超过某个特定的标准，节点协议就会使它自己进入一种特殊的警告状态。在警告状态期间，节点会发送特殊的抑制分组来响应任何要求以此超标链路作为输出的进入分组。抑制分组会到达进入分组的源节点。当源节点收到抑制分组时，它就在一段时间内减少它发送的分组的数量。2013-11-07632013-11-07642013-11-07652013-11-0766宽带网络中的拥塞控制机制开环拥塞控制闭环拥塞控制2013-11-0767

开环拥塞控制又称预防式拥塞控制每个终端系统在申请带宽时要提供相关的业务参数，如峰值速率(PCR)、信元时延的变化(CDV)、信元的维持速率(SCR)、突发容限(BT)等，网络通过连接接纳控制（CAC）算法及用法参数控制（UPC）来限制用户的接纳及保证用户接纳后的服务质量（QoS）。一旦连接请求得到确认，则在整个传输过程中其QoS得到保证，如缺少用户要求的网络资源，则连接请求遭到拒绝。主要优点是控制算法性能的本身不受传输时延的影响，只要用户对QoS提出明确的要求，通过CAC和UPC两个阶段就能有效地控制网络的拥塞。缺陷是不能充分利用网络的空闲带宽，因而资源的利用率较低。2013-11-0768闭环拥塞控制闭环拥塞控制(反应式(Reactive)或反馈式(Feedback)拥塞控制)工作原理是根据网络中的反馈信息动态地调整每个连接的信元发送速率，以提高带宽的利用率并及时消除网络拥塞。源算法和链路算法依据拥塞控制算法实现的位置不同，可以将拥塞控制算法分为源算法(Source

Algorithm)和链路算法(LinkAlgorithm)。源算法在主机和网络边缘设备中执行，它的主要作用是根据反馈信息调整发送速率；链路算法在网络内部（如路由器和交换机）中执行，它的主要作用是检测网络拥塞的发生，生成拥塞反馈信息。两种类型的控制算法实际上互相补充，形成一个完整的拥塞控制系统。拥塞控制算法设计的关键问题是如何给出反馈信息和如何对反馈信息进行响应。2013-11-0769拥塞控制窗口2013-11-0770TCP/IP的拥塞控制机制TCP拥塞控制算法的例子0481216202440322416

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